Bohrsches Atommodell - Postulate, Probleme, Absorption und Emission (Physik)
Think Logic
https://www.youtube.com/watch?v=eoG8HIdcy0A

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 zum heutigen Video schauen wir uns das sogenannte Porsche Atommodelle an bei Bosch nachdem da geht man davon aus dass
0:06 sich die Protonen und die Neutronen im Atomkern befinden und dass die Elektronen sich in Kreisbahnen um diesen
0:13 Atomkern herum bewegt zusätzlich zu dieser Vorstellung des Atoms stellte Bohr noch einige Postulate auf das erste
0:21 Postulat ist die elektronenkreis von einer Atomkern und Sie können sich nur auf ganz bestimmten Bahnen befinden das
0:29 bedeutet die Elektronen die können sich nur auf diesem Bahnen befindlich hier eingezeichnet habe sie können sich zum
0:34 Beispiel nicht auf dieser roten Bahn befinden es sind nur ganz bestimmte Bahnen erlaubt eigentlich steckt hinter
0:42 diesem Postulat dass der Drehimpuls dieser Elektronen quantisiert ist das heißt der neue Imbus adon der Elektronen
0:49 ist ein ganzzahliges Vielfaches von dieser naturkostanten Hardware mathematisch schreibt man das
0:55 folgendermaßen L ist gleich h qu mal in der natürlichen Zahl 1 2 3 und so weiter diese Gleichung die
1:05 werden wir in späteren Videos brauchen deswegen wollte ich sie jetzt schon mal erwähnen wichtig für dieses Video ist
1:10 eigentlich nur dass ich die Elektronen nur auf ganz bestimmten Bahnen befinden können
1:15 das wäre das erste Postulat das zweite Postulat ist dass diese Elektronen zwischen den Bahnen hin und her springen
1:22 können das heißt ganz einfach wenn sich zum Beispiel ein Elektronen auf dieser Bahn befindet dann kann es zum Beispiel
1:28 in diese Bahn hinunterspringen das meint man mit diesem Postulat so schauen wir uns als nächstes an warum dieses Porsche
1:37 Atommodell so erfolgreich war und zwar konnte man mit diesem atomodell das erste Mal die sogenannten Linienspektren
1:43 erklären worum geht es dabei schauen wir uns dafür als Beispiel ein Wasserstoffatom an Wasserstoffatom das
1:50 besteht aus einem Proton im Kern und genau einem Elektronen das wir in diesen kernkreis so ein Atom das kann
1:57 elektromagnetische Strahlung absorbieren und elektromagnetische Strahlung emittieren diese elektromagnetische
2:04 Strahlung die kann aber nur ganz bestimmte Wellenlängen aufweisen das hat man experimentell gefunden zum Beispiel
2:10 das Spektrum im sichtbaren Bereich das sieht folgendermaßen aus wenn du hier sehen kannst das sind die
2:17 Wellenlängen die ein Wasserstoffatom im sichtbaren Bereich emittieren kann das hier wäre zum Beispiel die Wellenlänge
2:23 Lambda ist gleich 656 Nanometer das sie wäre zum Beispiel die Wellenlänge Lambda ist gleich
2:31 4006 Nanometer und so weiter und das Licht das von diesem Wasserstoffatom emittiert wird das kann nur genau diese
2:40 Wellenlängen aufweisen das Licht könnte zum Beispiel nie eine Wellenlänge von zum Beispiel 550 Nanometer haben es kann
2:48 nur diese Wellenlängen haben und das konnte man vor dem bohrschen atomodell nicht erklären aber mit diesem atomodell
2:55 kann man das jetzt erklären und zwar folgendermaßen jede Bahn in der sich ein Elektron befinden kann steht für ein
3:02 diskretes Energieniveau zum Beispiel diese innerste Bahn die steht für das Energieniveau minus 13,6 Elektronenvolt
3:10 die nächste Bahn die steht für das Energieniveau minus 3,4 Elektronenvolt und diese Bahn steht für das
3:16 Energieniveau minus 1,51 Elektronenvolt und so weiter das bedeutet dass ein Elektron dass ich
3:23 zum Beispiel auf dieser äußeren Bahn hier befindet eine Energie von -1,51 Elektronenvolt besitzt das heißt
3:31 man muss diese Energie aufwenden um dieses Elektron aus dem Atom herauszulösen wenn sich auf einer
3:37 inneren Bahn befindet zum Beispiel auf dieser Bahn mit diesem Energie-Niveau muss man die Energie von 13,6
3:44 Elektronenvolt aufwenden um dieses Elektronen herauszulösen so kannst du diese Energieniveaus verstehen
3:50 so und laut dem zweiten Postulat können Elektronen zwischen diesen Bahnen hin und her springen das heißt zum Beispiel
3:58 könnte das Elektron von dieser Interessen Bahn auf die zweite Bahn hinunter springen dabei verliert das
4:05 Elektronen aber ein an Energie und zwar die Energiedifferenz zwischen diesen beiden energie-niveaus und diese Energie
4:12 die muss das Elektronen irgendwo loswerden und die Energien die wir das Elektronen in Form eines Fotos los das
4:19 heißt wenn das Elektron von der dritten Schale auf die zweite Schale hinunter springt dann wird ein Foto in emittiert
4:25 und die Energie dieses Fotos ist genau die Energiedifferenz dieser beiden Energieniveaus die Energiedifferenz in
4:33 diesem Fall wäre 3,4 - 1,51 und das sind 1,89 Elektronenvolt das ist die Energie dieses Fotos
4:43 und wir können uns aus der Energie des Fotos die Wellenlänge Lambda dieses Wort uns ausrechnen machen wir das schnell
4:49 mal die Energie eines Fotos die ist gleich das Planke Wirkungsquantum h mal der Frequenz f wir können statt der
4:58 Frequenz f folgendes Schreiben C dividiert durch die Wellenlänge Lambda und jetzt können wir diese Gleichung auf
5:06 die Wellenlänge Lande umstellen dafür holen wir Lambda auf diese Seite der Gleichung dann verschwindet sie unter
5:12 dem Bruchstrich und das i dividieren wir auf die andere Seite das heißt Lambda ist gleich h mal C dividiert durch die
5:20 Energie Hammer 10 das sind beides nur naturkostanten und wenn man sie multipliziert dann ergeben sie
5:28 1240 Elektronenvolt mal Nanometer die Energie dieses Fotos dies 1,89 Elektronenvolt
5:37 das können wir jetzt hier einsetzen dann kürzt sich hier Elektronenvolt aus und wenn du 1240 dividiert durch 1,89 in
5:47 den Taschen einer eintippst was solltest du auf eine Wellenlänge von 656 Nanometer kommen und du siehst jetzt
5:55 dass das genau diese Wellenlänge hier ist das heißt wenn ein Elektron von der berittenschale auf die zweite Schale
6:01 hinunterfällt dann wird genau ein Photon mit dieser Wellenlänge imitiert und weil sich diese Elektronen nur auf ganz
6:08 bestimmten Bahnen befinden dürfen können auch nur Photonen mit ganz bestimmten Wellenlängen emittiert werden und so
6:15 kann man sich mit Hilfe des bohrschen Atommodells die Linienspektren von Atomen erklären
6:20 und genau das ist der große Erfolg dieses bohrschen Atommodells zum Schluss möchte ich jetzt noch einen paar
6:26 Probleme ansprechen wo dieses Atommodell aus physikalischen Gründen nicht stimmen kann zum einen wenn sich diese
6:33 Elektronen tatsächlich in Kreisbahnen um diesen Kern bewegen würden dann hätten wir es ja mit beschleunigen Ladungen zu
6:40 tun eine Kreisbewegung das ist ja eine beschleunigte Bewegung und die Elektronen die sie negativ geladen und
6:46 immer wenn man beschleunigte Ladungen hat dann müssten diese Ladungen elektromagnetische Strahlung abgeben und
6:53 wenn diese Elektronen elektromagnetische Strahlung abgeben dann strahlen sie Energie ab das heißt diese Elektronen
7:00 die verlieren Energie und das würde bedeuten dass diese Elektronen in einer Spiralbahn in diesen Kern stürzt man
7:07 weiß aber dass ich diese Elektronen nicht im Kern befinden das heißt da kann irgendwas nicht stimmen
7:13 das wäre schon mal das erste Problem mit diesem Atom Modell dann kommen wir noch weitere Probleme dazu wie zum Beispiel
7:19 dass das voraussagt dass das Wasserstoffatom flach wäre das ist auch nicht der Fall das kann man auch
7:24 experimentell zeigen dass das nicht so ist das heißt also dass dieses Porsche Atommodell nicht exakt die Realität
7:32 widerspiegeln kann aber einige wichtige Punkte sind tatsächlich da vor allem und zwar gibt es tatsächlich in Atomen
7:38 diskrete Energieniveaus sowie im bohrschnitt Atommodell das sind eigentlich Orbitale und keine
7:44 Umlaufbahnen und der der reimpuls der ist tatsächlich quantisiert in den nächsten Videos werden wir einige
7:51 wichtige Herleitungen zu Porsche Atommodell machen einmal werden wir diese Energieniveau berechnen und die
7:57 bahnradien dieser Umlaufbahnen die Playlist wo du diese Videos finden kannst die verlinke ich dir jetzt noch
8:02 unten in der Videobeschreibung